Déchets radioactifs

Ao indagarmos se em algum momento do curso de licenciatura em Química a estudante participou de alguma discussão ou abordagem sobre o conceito químico de substância (Questão 1), Pamela não mencionou nenhuma experiência relacionada aos componentes do curso, mas, informou que participou de um minicurso na Semana de Química da UNEB, no qual discutiu-se o conceito de substância. De acordo com a estudante, entre os participantes do minicurso havia professores que ministravam aulas de Química há anos e informaram que tinham dificuldade para definir o conceito. Na entrevista, ela salientou que durante o questionário também sentiu dificuldades em conceituar o termo substância, em diferenciar substância de mistura e em relacionar o conceito de substância com conteúdos de química. De acordo com Pamela, substância:

— É um termo que a gente fala desde Geral 1 e se a gente chegar, por exemplo, em

Estágio IV, quando vamos trabalhar, quando estamos lá ministrando uma aula, aí, o conceito de substância, cadê? A gente fica sem entender como é que a gente define aquilo para o estudante. Por exemplo, a gente foi assistir a aula de uma professora e ela estava com esses erros/equívocos bem grandes. Ela atribuía características de molécula para substância e a aula foi uma confusão na minha mente e na do outro estagiário também. A gente falou assim: Nossa! Como é importante a gente ter estabelecido, bem definido o que é isso, o que é aquilo, senão acaba dificultando a aprendizagem dos alunos.

dos termos conceituais, o que facilita a abordagem do conteúdo e pode favorecer a compreensão deste pelos estudantes. Mais uma vez, constatamos que o emprego do termo substância nos componentes do curso de Licenciatura em Química não possibilitou à estudante a construção e assimilação do conceito.

Sobre o que a estudante entende por substância química (Questão 2), ela alegou que substância é constituída por um único tipo de constituinte, podendo esse ser: moléculas, como

por exemplo Cl2(g), íons e/ou um arranjo tridimensional de átomos. Pamela entende, também,

que substância apresenta-se em um estado físico (gasoso, líquido, sólido) e que propriedades como ponto de fusão, ebulição estão relacionadas a tal.

Em sua resposta, é possível perceber que a estudante explicitou o significado de substância a partir dos critérios: composição, associada a um tipo de constituinte; propriedades físicas, ao mencionar os pontos de fusão e ebulição, e estado físico. Estes são os conceitos que começam a fazer parte do sistema de substância apresentado por Pamela. Ressaltemos que a relação entre propriedades físicas e substância não está clara.

Enquanto a entrevista prosseguia, a estudante fazia algumas críticas à abordagem do conceito que ela presenciou no ensino médio e de forma indireta, ampliava o seu sistema conceitual: “a professora chamava molécula de substância”, “primeiro ela abordou

propriedades, temperatura de fusão, sem falar do conceito de substancia, aí também eu já nem entendi como foi isso que ela fez. Ela não abordou o conceito”. “Falar de substância é falar de elemento, átomos, né isso?” Através de sua pergunta, podemos inferir que para a

estudante, átomos e elementos também compõem o sistema de substância, embora neste momento não seja possível compreender como ela relaciona os termos conceituais.

Um fato notável é a distinção entre substância e molécula que Pamela faz: ela reconhece que são conceitos pertencentes a níveis ontológicos diferentes. Isto é muito importante para elaborar o conceito de substância (e de molécula).

Sobre o critério adotado para classificar os materiais em substância química ou mistura (Questão3), a estudante respondeu: Não lembro. Desculpe-me. Neste caso, percebemos que apesar dela ter explicitado o conceito ao responder à questão 2, os critérios utilizados talvez não estejam estáveis em sua consciência, de modo que o invariante não está bem estruturado a ponto de possibilitar inserir exemplares no conceito de substância e excluir o que não é uma substância. Outra possibilidade é a estudante não ter compreendido o que significava o termo critério quando aplicado ao conceito de substância.

Ao questionar quais conceitos a estudante considera indispensáveis para a compreensão do conceito químico de substância (Questão 4), ela mencionou, ampliando o seu

sistema conceitual, os conceitos de molécula, átomos e ligações químicas (iônica, covalente e

metálica). Analisando esta resposta e as anteriores, os termos conceituais relacionados ao

conceito de substância pela estudante foram: constituintes, propriedades físicas, estados físicos (critérios de conceituação), átomos, elementos, moléculas e ligações químicas. Para melhor compreender este sistema e as relações conceituais estabelecidas, analisaremos o mapa conceitual da estudante (Questão 5).

Figura 6 – Transcrição do mapa conceitual de substância confeccionado pela estudante Pamela

Fonte: a estudante Pamela

Em seu mapa conceitual, a ideia de composição da substância aparece quando a estudante se refere aos constituintes átomos, íons e moléculas. As propriedades físicas também aparecem ao mencionar a constância dos pontos de fusão e de ebulição, assim como também se refere aos estados físicos da matéria, ou seja, em seu sistema, ela contempla todos os critérios utilizados na conceituação de substância química. Ao estabelecer estas relações em diferentes momentos (no questionário e no mapa conceitual), a estudante demonstrou estabilidade quanto aos critérios utilizados na conceituação de substância. Isto reforça a hipótese de não saber informar os critérios utilizados por não identificar tais características das substâncias como critérios de classificação.

Entre os termos destacados anteriormente, não identificamos no mapa a presença dos conceitos de elemento e de ligação química, o que pode ser um indício da dificuldade em

relacioná-los ao conceito de substância de modo a adequá-los em seu sistema.

À medida que a entrevista prosseguia e discutíamos sobre o seu mapa conceitual, percebíamos que a concepção de pureza e sua relação com a substância química não era algo trivial para Pamela. Em suas respostas, perguntas e no mapa confeccionado, a estudante mostrou-se muito confusa ao se referir aos termos: substância pura, substância simples e substância composta, como coisas totalmente distintas. Essa constatação foi observada em diferentes momentos, entre eles:

1) Quando a estudante nos perguntou:

— Pró, me diga uma coisa, qual a diferença de substância pura e substância simples?

Eu sempre me confundo.

2) Ao classificar no mapa conceitual substância como pura ou composta.

Desconfiamos que, para a estudante, substância composta e mistura são a mesma coisa, uma vez que ela relacionou a constância dos pontos de fusão e ebulição apenas a ―substância pura‖ e não o fez para a substância composta (ver mapa conceitual na página anterior).

Sabemos que toda substância, seja simples ou composta, é um material puro. Além da ausência do critério de pureza na conceituação de substância e na classificação dos materiais em substância ou mistura (embora o termo puro apareça do mapa), o mapa conceitual apresentado reforça a dificuldade de Pamela em compreender a pureza material como um critério que caracteriza qualquer substância química, uma vez que, no sistema apresentado, a substância é classificada como pura ou composta, ou seja, para a estudante, substância composta não é um material puro.

Como Pamela não apresentou nenhum critério para classificar os materiais em substância ou mistura (Questão 3), tentamos fazer com que a estudante refletisse sobre a classificação dos materiais e explicitasse melhor o seu pensamento.

Pesquisadora:

— Se você estivesse dando aula e um aluno perguntasse qual a diferença entre substância e mistura, o que você diria? Como explicaria isso ao estudante?

Pamela:

— Rapaz pró, eu vou responder o que vier na minha cabeça. Substância composta

para mim seria uma mistura, seria equivalente a uma mistura, igual a um composto. Substância composta seria então a mistura que por sua vez seria um composto. Eu iria dizer isso, mas uma mistura não seria uma substância pura, por exemplo. Entendeu?

A fala de Pamela indica que, de fato, ela disse o que veio à sua cabeça no momento da entrevista. Sem saber distinguir substância de mistura, estabelece uma identidade entre

substância composta e mistura e, sem conseguir avançar na explicação, cai num círculo vicioso. Apesar de informar que uma mistura não é uma substância, ela não explicita essa diferença. Continuamos instigando a reflexão sem explicitar os significados dos termos abordados.

Pesquisadora:

— Olhe só, os materiais podem ser classificados em substância ou mistura. E as substâncias podem ser simples ou compostas. Quando você fala que a substância composta é a mesma coisa de mistura, você está dizendo que substância e mistura são a mesma coisa.

Pamela:

— Isso. É. Não sei!

Pesquisadora:

— E é a mesma coisa?

Pamela:

— Oh pró, risos. Na minha cabeça... Sei lá.

A estudante tem consciência de que não sabe a diferença solicitada, de modo que, sua tentativa resulta em ideias confusas e essa confusão em seu pensamento era facilmente percebida por meio de sua linguagem oral (acima) e das relações apresentadas em seu mapa conceitual.

Pesquisadora:

— Quando você diz que substância pode ser composta ou pode ser pura, a substância composta para você não é pura. E o que você esta entendendo por substância composta?

A estudante ficou pensativa, em silêncio. Após alguns instantes, respondeu:

— Substância composta é aquela formada por dois constituintes. Tipo, é... Como eu

posso falar?

Antes de motivá-la na tentativa de que ela percebesse que toda substância é um material puro, gostaríamos que ela resolvesse a confusão na classificação da substância que apareceu em seu mapa (substância pode ser pura ou composta). Para isso, continuamos com as provocações:

— Pense na representação de uma substância, em sua fórmula química, e dê um exemplo de uma substância simples e uma substância composta.

Pamela:

— Substância simples? Oh meu Deus! Cadê? Cl2 .

Pesquisadora:

substância simples e a substância composta?

Diante da dificuldade da estudante em exemplificar uma substância composta, fornecemos a representação H2O(l) e perguntamos se se tratava de uma substância simples ou composta e ela a identificou como uma substância simples.

A entrevista com Pamela foi marcada por momentos delicados, uma vez que a estudante estava confusa e fazia muitas perguntas a fim de sanar suas dúvidas. Apesar dos problemas conceituais e das dificuldades apresentadas, durante a graduação ela sempre demonstrou dedicação e interesse em aprender e nós, naquele momento, como pesquisadores, não podíamos dar uma aula e dirimir suas dúvidas, estávamos ali para investigar suas concepções, mas com muita vontade de ajudá-la a organizar as ideias em seu pensamento e construir significados coerentes com o conhecimento científico.

No decorrer do diálogo, apresentamos alguns exemplos de substâncias simples e compostas para que a estudante conseguisse compreender a diferença entre elas e, principalmente, que toda substância é um material puro. Ela reconheceu que compreendia a

substância simples como substância pura por apresentar apenas um constituinte (deu o

exemplo da molécula Cl2) e substância composta como uma mistura, um composto químico. Notamos que Pamela não demonstra estranheza ao termo substância, que o emprega sem vacilação. Porém, o desconhecimento demonstrado do seu conceito, considerando que a estudante está próxima ao final do curso, é um forte indicador de que o termo substância é empregado sem o necessário exercício da sua explicitação ao longo do currículo, de modo a fixá-lo na memória. Inferimos que a aprendizagem do conceito de substância por Pamela se seu de modo mais espontâneo que científico.

Para dar continuidade à reflexão sobre o conceito de substância e compreender melhor o significado apresentado pela estudante, apresentamos a síntese da acetanilida, um resumo das etapas envolvidas no processo e retomamos as questões:

— Sabendo-se que se deseja obter a acetanilida pura, de que forma esta substância poderá ser obtida?

Pamela:

— Tem que retirar a impureza.

Pesquisadora:

— E como é que se retira essas impurezas? Pamela:

— Aplicando uma técnica de purificação.

— Que técnica de purificação você aplicaria para purificar a acetanilida, considerando que se tem uma mistura no estado sólido?

Pamela:

— Faz uma cristalização. Pesquisadora:

— Vamos partir do pressuposto de que você fez diversas cristalizações e obteve o material de forma isolada. Como é possível saber que esse material é a acetanilida pura?

Pamela:

— Leva ele para cromatografia de camada delgada ou, por exemplo, bota ele no equipamento de ponto de fusão.

As respostas da estudante nos permitem inferir que ela consegue associar o método de separação apresentado, a cristalização, com a obtenção da substância acetanilida, percebendo este processo como a purificação do material. Outra questão importante a ser destacada é a utilização da propriedade física como forma de identificação da substância desejada, ou seja, como indício da pureza do material. Propriedades físicas foi o único conteúdo que a estudante conseguiu relacionar ao conceito de substância ao responder à questão 6 (Cite cinco conteúdos de química que necessitem do conceito de substância para a sua abordagem, explicando a necessidade do conceito em cada caso). Porém, por não conseguir explicar a relação conceitual entre substância e propriedades físicas, verificamos que a estudante apresenta dificuldade em justificar as relações conceituais entre os termos utilizados, neste sentido, inferimos que o uso dos conceitos se dá de forma pouco sistemática e, possivelmente, com baixo nível de consciência.

Outro ponto a ser considerado é que, no mapa conceitual, ela explicitou a relação entre ‗substância pura‘ e propriedades constantes ao se referir aos pontos de fusão e de ebulição. Neste caso, inferimos que as propriedades físicas aparecem como atributos que não variam entre as substâncias (invariantes) e apresentam-se como um critério de conceituação. Por aparecer em diferentes momentos do processo, estes invariantes parecem estar parcialmente estáveis e uniformes na estrutura psicológica de Pamela. A importância das propriedades foi novamente destacada no diálogo:

Pesquisadora:

— Você acabou de informar que a substância é um material puro. Se você tivesse que

explicar para alguém o que é um material puro, o que indica a pureza de um material do ponto de vista da química, como você explicaria?

— Cadê o meu mapa pró? É isso aqui oh. É a constância no ponto de fusão, ebulição, é a constância dessas propriedades.

Pesquisadora:

— Então, para você, material puro apresenta propriedades físicas constantes? Pamela:

— Sim, é uma das características dele.

Pesquisadora:

— Olhando a fórmula química da acetanilida, você a classifica como uma substância simples ou composta?

Pamela:

— Composta pró, ela é formada... A substância é formada por moléculas que apresentam átomos de determinados elementos diferentes.

Após os exemplos de substâncias simples e composta, a estudante passou a demonstrar entendimento acerca da classificação das substâncias, o que aponta para uma mudança nas relações conceituais inicialmente apresentadas. Outro fator importante de destacar é que, apesar de não ter apresentado no questionário a pureza material como critério de conceituação, na entrevista, a concepção de substância como material puro tornou-se evidente. Essa fluidez no pensamento, inicialmente apresentado de forma confusa e posteriormente de forma mais segura, aponta para um processo de transformação, ou seja, as questões e os diálogos permitiram algum tipo de recuperação da aprendizagem, que pode contribuir para o desenvolvimento do pensamento conceitual da estudante.

A entrevista de Pamela foi a mais demorada e talvez a que mais nos permitiu atuar na sua memória e no seu pensamento. Por meio da problematização, do diálogo e de exemplos, percebemos, ao longo do processo, que houve algum tipo de rememoração por parte da estudante, uma vez que novas sistematizações foram explicitadas.

Quando indagamos sobre as possíveis formas de obtenção da substância, Pamela informou que substâncias podem ser obtidas por meio de sínteses, mas que após a síntese é necessário haver a purificação. Sua resposta demonstra que a estudante atentou para a pureza do material como um critério que abarca as substâncias, o que implica que novas abstrações foram feitas ampliando a medida de generalidade do seu sistema conceitual.

Para encerrar a entrevista, apresentamos três situações14 nas quais aparece o termo puro(a) e solicitamos que a estudante identificasse em qual situação o termo puro relacionava- se ao conceito de substância. Pamela informou que no item III o termo puro estava associado ao conceito de substância.

Pesquisadora:

— Por que você acha que o termo puro no item III se refere à substância e nos itens I e II não?

Pamela:

— Porque estão se referindo a mistura, lá em cima [itens I e II]. Gente! Por quê?

Porque a questão da pureza não está relacionada à substância? Ah pro, não entendi a pergunta. Oh pró, desculpa.

A primeira frase da resposta de Pamela sugere que ela entendeu a pergunta, mas como não sabia justificar quimicamente sua resposta, disse não havê-la entendido. Apesar de perceber que os itens I e II não se referiam à substância (por se tratar de uma mistura) e relacionar o processo de separação/purificação com a obtenção da substância, a dificuldade em justificar suas respostas aponta para a necessidade da estudante tomar consciência dos significados dos termos utilizados. Também torna-se necessário organizar as ideias em seu pensamento de modo mais sistemático e, consequentemente, se expressar melhor por meio da linguagem escrita e oral.